CN1100644C - 具有对锁紧转台自身进行自动定心的停止装置的刀架转台 - Google Patents

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Abstract

用于车床或类似组合加工中心机床的刀架转台包括一个装备有一个固定的齿缘(2、2a)和一个转动的齿缘(3，3a)的固定的支承体(1)，转动的齿缘(3，3a)具有一个固定于其上的刀架板(4)，并和安装在该转台的共轴驱动轴(6)上的分度盘(9)固定在一起转动，其特征在于装备有通过连带驱动装置(11)操作的机构(10，12)，并设计成在换刀具相位结束时分别使分度盘(9)的转动及固定齿缘(2)和转动齿缘(3)的齿圈(2a，3a)的相对定心停止。

Description

具有对锁紧转台自身进行自动 定心的停止装置的刀架转台
发明的技术领域
本发明涉及一种自动机床用的刀架转台，该自动机床装备有用于使刀架板停止转动的装置，该刀架板具有对锁紧转台自身的机构的角度对准自动定心。
发明的背景技术
人们已经知道，用于对大量工件进行机加工的各种机械操作包括如何以编好程序并自动控制的顺序对相同的工件连续使用几种刀具。
为此，通常将该工件安装在一台车床或类似的组合加工中心机床上，该机床装备有一个辅助装置，该辅助装置包括一个装几把刀具的转台，这些刀具径向和/或向前安装在转动板上，控制转动板的转动使在每种情况下预先选定的工具进入工作位置，用于对工件进行所要求的机加工。
在这些机加工操作期间所产生的基本要求是减少空载时间，尤其是减少用于更换刀具和再恢复对工件机加工所需要的时间。
这种空载时间为方便起见将其定义作“周期时间”，该空载时间大体上是使转台完成使新刀具进入工作位置所设计的全部动作所必需的。
为此，事实上，该转台要求有一个第一“打开相位”用于从固定的工作位置放松转台自身，一个“转动相位”用于在无论哪个方向沿着最短的路线转动，直至新刀具排列成工作位置时为止，和一个“停止及关闭相位”用于停止并返回到锁紧的位置。
在已知的转台中，采用机械装置完成这些操作，这些机械装置将伺服电动机的转动传送到转动的刀架板上，并同时完成锁紧与放松机构的动作，该锁紧与放松机构其中包括一个装备有径向基座的分度盘和两个齿缘，该径向基座确定可由刀架板采取的不同位置，该两个齿缘其中一个固定到结构上，而另一个与刀架板一起转动，但轴向固定，这两个齿缘在工件机加工/更换刀具转动相位期间，用面向它们的第三个齿缘锁紧在一起/放松，该第三齿缘在轴向方向运动，同时使它自己的齿圈与另外两个齿缘的齿圈啮合或分离，同时引起它的相对锁紧/放松。
大家还知道，在转台关闭相位期间，这两个欲锁紧的齿缘的齿不是完全对准的，因为在转台内部装备的用于停止该转动齿缘的传统型装置具有一定量的为正确操作它所必需的间隙，以便使刀架板的转动停止。
因此，在锁紧齿缘的齿圈和端面齿缘的齿圈之间的前耦合引起转动齿缘的转动驱动，当锁紧齿缘完全啮合到固定齿缘上时，转动驱动停止；相应地，该转动齿缘对着停止齿缘的齿啮合引起一种冲击，这种冲击传送到结构上，同时产生噪音并可能损坏转台。
发明的概述
因此，所提出的技术问题是提供一种刀架转台，该刀架转台装备有用于停止刀架板转动的装置，目的是在关闭转台期间尽可能减少冲击和噪音，冲击和噪音主要是由于固定齿缘的齿同在转台关闭期间与刀架板固定在一起活动的转动齿缘的齿的角度对准方面接近所致。
在这个问题的范围内，及由于为减少换刀具的时间所要求的转动速度增加，所以最好是利用极为精确而可靠的正传动系统来使转台锁紧元件停止。
根据本发明的刀架转台包括：一个沿其轴线延伸的细长支承体；一个容纳在支承体内并围绕轴线转动的驱动轴；一个可旋转地安装在驱动轴前端并与其同轴的分度盘；一个固定在支承体上并设有前齿圈的固定齿缘；一个与驱动轴同轴旋转并带有前齿圈的转动齿缘，所述前齿圈与支承体上的前齿圈同轴心并且与其径向向内地间隔和邻近；一个可旋转地安装在转动齿缘前端的刀架板，用于承载多个一定角度间隔的刀具；围绕轴的制动装置，用于接合固定齿缘的前齿圈和转动齿缘的前齿圈以便可选择地释放和固定刀架板使其处于任何位置处的一个预定角度位置；以及定心装置，与将刀架板锁定在一个预定角度位置的制动装置可操作的相连，所述定心装置包括：在所述支承体上形成的径向凹槽，在所述凹槽内可在径向上相反运动的销，所述销形成有一个具有可变径向截面的自由端接触表面，在所述分度盘上的多个间隔一定角度的凹槽，每个凹槽对应刀架板若干位置中的一个，每个凹槽形成有一个与销的接触表面补偿的对应表面，并且容纳所述销的接触表面以捕获住分度盘，从而不会在一预定角度位置接合固定齿缘和转动齿缘时发生自由运动。
所述销自由端表面具有一个朝向所述分度盘的平截头锥形表面和邻近所述平截头锥形表面的圆柱形表面。
所述制动装置可移动地轴向安装在所述驱动轴上，并且包括一个平板，所述平板在所述预定的角度位置形成有与所述前齿圈和前齿圈配合的相应的齿圈。
所述分度盘的凹槽与所述的前齿圈和前齿圈同相位。
所述定心装置还包括在所述凹槽中形成的用于驱动所述销的电磁体。
该转台还包括通过连带驱动装置操作的机构，目的是在换刀具相位结束时分别使分度盘的转动及固定齿缘和转动齿缘的齿圈的相对定心停止。
附图的简要说明
由下列说明，参照附图可得到更详细的情况，其中：
图1示出沿着按照本发明的转台的垂直纵向平面的示意截面；
图2a和2b分别示出按照本发明的转台在工作相位期间关闭及在换刀具相位期间打开的局部剖面侧视图；
图3a、3b和3c分别示出沿着图1中III-III所表示的平面，用相应的放大图说明用于停止转台的装置的转台关闭/转台打开、停止开始/停止结束及定心状态下的截面；
图4a、4b和4c分别示出在图3a、3b和3c所示的三个相位期间三个齿缘对准情况的示意图。
最佳实施方式的描述
正如从这些图中可以看到的，按照本发明的转台由外面的支承体1组成，其中包括装备有前齿圈2a的固定齿缘2。
支承体1具有可在其内部转动的一个附加转动齿缘3，可用螺丝4a将转台的刀架板4连接到该齿缘3上；该齿缘3装备有前齿圈3a，该前齿圈3a与固定齿缘2的齿圈2a同心并与该齿圈2a相邻。
齿缘3具有一个以已知方式与其连接的分度盘9，该分度盘9与在支承体1内部转动的轴6的端部固定连接。
轴6具有一个绕其轴向活动的锁紧环7，该锁紧环7装备有面对齿圈2a、3a的前齿圈8，并用于与2a、3a啮合，结果使转动齿缘3与固定齿缘2联结；在分度盘9和锁紧环7之间安装了弹性动作机构，以便该锁紧环7与分度盘9在轴向上保持一个距离，因此齿圈8与齿圈3，5分离。
锁紧环7在其周边侧面上还装备有与一短柱7b协同操作的凹槽7c，以防止该锁紧环7自已转动，而同时能在其中作轴向平移。
外面的支承体1在其内部固定了一台驱动电动机，该驱动电动机其性质人们已知，因此图中未画出；该转台的整个动作系统也为人们所熟知，因此不再说明。
与轴6固定连接的分度盘9在其外周边表面上有许多径向凹槽9a，凹槽9a的数目和角度位置相应于转台停止位置的数目，亦即相应于由与转动齿缘3固定连接的刀架板4所装载的刀具数目；更具体地说，上述凹槽9a在角度上与转动齿缘3的齿圈3a同相位。上述凹槽在角度上也与转动齿缘3的齿圈3a同相位。
转台支承体1的内部还装有一个径向销10，该径向销10被设计成通过螺线管11所施加的作用插入分度盘9的上述凹槽9a中，在本例中，螺线管11是电磁型的，利用它抵抗弹簧12的推动作用。
上述销10具有一个角度与固定齿缘2的齿圈2a同相位的纵向对称轴。
更详细地说并且还参看图3a，上述销10可在支承杆13的内部滑动，该支承杆13是平行于转台的纵向轴活动，并且其相对的两端13a与弹性缓冲件14相邻，用于吸收冲击并起作用，以便使销10总是回到在径向上与凹槽9a的径向对称轴一致的中心位置。
销10的自由端具有一个在径向方向上并且是从转台的转向外可变的外形，该可变外形由一个平截头锥形表面10b加上一个圆柱形表面10c构成。
与此相对应，分度盘9的凹槽9a也具有一个最外面的圆柱形表面9c和一个最里面的平截头锥形表面9b。
转台的操作及用于停止换刀具转动的连带机构如下：
-在工作状况下(图1a、2a、3a和4a)，转台被锁紧，亦即将锁紧环7沿轴向推向固定的齿缘2和转动的齿缘3，以便相应的齿圈组啮合(图4a)；相应地利用弹簧12的推动作用使销10保持在分度盘9的凹槽9a的外部；
-当完成了机加工时，换刀具相位开始(图2b)，在换刀具期间，锁紧环7在轴向上与固定的齿缘2和转动的齿缘3分离；使后者转动，直至接近刀架板4的已编好程序的角度位置通过连带机构发出信号。
此时(图3b)，电磁螺线管11受到激发，并且当凹槽9a本身位置与销10本身相对时，紧销10径向推到凹槽9a的内部。
在此第一停止相位期间，销10和分度盘9各自的圆柱形表面10C和9C接触，并确保分度盘9精确而可靠地停止，因此也确保转动齿缘3停止；但是，两个圆柱表面(图4b)之间的这种接触不能确保转动齿缘3的齿圈3a与固定齿缘2的齿圈2a正确对准，因此，利用螺线管11将销10推入分度盘9(图3c)的凹槽9a中，以便它们各自的平截头锥形表面10b、9b相互接触，并引起齿缘3相对于齿缘2转动，而结果它们各自的齿圈2a、3a(图4c)对准。
一旦上述齿圈达到对准，就能完成锁紧环7的轴向平移，锁紧环7沿其路线不会遇到任何障碍，并引起转台锁紧(图2a、4a)而没有震动和/或噪音。
因此，不用偏离本发明一般特点的范围，便能进行许多改变。

Claims (5)

1.一种刀架转台，其包括：
一个沿其轴线延伸的细长支承体(1)；
一个容纳在支承体内并围绕轴线转动的驱动轴(6)；
一个可旋转地安装在驱动轴前端并与其同轴的分度盘(9)；
一个固定在支承体上并设有前齿圈(2a)的固定齿缘(2)；
一个与驱动轴(6)同轴旋转并带有前齿圈(3a)的转动齿缘(3)，所述前齿圈(3a)与支承体上的前齿圈(2a)同轴心并且与其径向向内地间隔和邻近；
一个可旋转地安装在转动齿缘(3)前端的刀架板，用于承载多个一定角度间隔的刀具；
围绕轴的制动装置，用于接合固定齿缘(2)的前齿圈(2a)和转动齿缘(3)的前齿圈(3a)以便可选择地释放和固定刀架板(4)使其处于任何位置处的一个预定角度位置；以及
定心装置，与将刀架板锁定在一个预定角度位置的制动装置可操作的相连，所述定心装置包括：
在所述支承体上形成的径向凹槽，
在所述凹槽内可在径向上相反运动的销(10)，所述销形成有一个具有可变径向截面的自由端接触表面，
在所述分度盘(9)上的多个间隔一定角度的凹槽(9a)，每个凹槽(9a)对应刀架板若干位置中的一个，每个凹槽形成有一个与销(10)的接触表面补偿的对应表面，并且容纳所述销的接触表面以捕获住分度盘，从而不会在一预定角度位置接合固定齿缘(2)和转动齿缘(3)时发生自由运动。
2.如权利要求1所述的刀架转台，其特征在于，所述销自由端表面具有一个朝向所述分度盘(9)的平截头锥形表面和邻近所述平截头锥形表面的圆柱形表面。
3.如权利要求1所述的刀架转台，其特征在于，所述制动装置可移动地轴向安装在所述驱动轴上，并且包括一个平板，所述平板在所述预定的角度位置形成有与所述前齿圈(2a)和前齿圈(3a)配合的相应的齿圈。
4.如权利要求1所述的刀架转台，其特征在于，所述分度盘(9)的凹槽(9a)与所述的前齿圈(2a)和前齿圈(3a)同相位。
5.如权利要求1所述的刀架转台，其特征在于，所述定心装置还包括在所述凹槽(9a)中形成的用于驱动所述销(10)的电磁体。
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